大題題型集訓(xùn)2化學(xué)工藝流程-最新修正版

1、最新修正版大題題型集訓(xùn)(二)化學(xué)工藝流程(建議用時(shí)：35分鐘)(對應(yīng)學(xué)生用書第170頁)1.(2019廣西名校聯(lián)考)碳酸鈕(MnCO3)是制造電信器材的軟磁鐵氧體，也用作脫硫的催化劑，瓷釉、涂料和清漆的顏料。工業(yè)上利用軟鉆礦(主要成分是MnO2,還含有Fe2O3、CaCO3、CuO等雜質(zhì))制取碳酸銳的流程如下圖所示：.焙燒已知：還原焙燒的王反應(yīng)為2MnO2+C=2MnO+CO2f?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下:氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根據(jù)要求回答下列問題:(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A操作時(shí)，需要用

2、到的主要儀器名稱為(2)步驟C中得到的濾渣主要成分是CaSO4和,步驟D中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為。(3)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為,其目的是0(4)步驟G發(fā)生的離子方程式為_若Mn2+沉淀完全時(shí)測得溶液中CO3一的濃度為2.2X106molL1,則Ksp(MnCO3)=o(5)實(shí)驗(yàn)室可以用Na2S2O8溶液來檢驗(yàn)Mn2+是否完全發(fā)生反應(yīng)，原理為Mn2+S2O2+H2OH+SO4+MnO4,確認(rèn)Mn”已經(jīng)完全反應(yīng)的現(xiàn)象是最新修正版解析(2)步驟C中得到的濾渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4,步驟D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+,其中Mn從+4價(jià)降為+2價(jià)，F(xiàn)e從+2價(jià)升高為+3價(jià)，F(xiàn)

3、e2+是還原劑，根據(jù)電子守恒，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2：1。(3)由圖表可知為了使Fe轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，而不影響Mn2+,步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為大于Fe(OH)3的沉淀的pH而小于Mn2+形成沉淀需要的pH,即選擇條件為3.7pH8.3(或3.7pH8.3)。(4)在含有Mn的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2+2HCO3=MnCO3；+CO2?+H2O,Mn2+沉淀完全時(shí)其濃度為1X10-5molL-1,溶液中CO3一的濃度為2.2X10-6molL-1,則Ksp(MnCO3)=(1X10-5molL1)X(2.2X106molL_1

4、)=2.2x1011。(5)可利用Na2s2O8溶液與Mn反應(yīng)生成MnO4(紫色)來檢驗(yàn)Mn2+是否存在。答案(1)培竭(2)Cu2：1(3)3.7&pH8.3(或3.7pHSiO3o(3)Cr2。2一和蔗糖(C12H22O11)的反應(yīng)中Cr的化合價(jià)由+6降為+3,C由0價(jià)升高到+4價(jià)，根據(jù)得失電子守恒：6n(Cr2O7)=48n(C12H22011),則n(Cr2O2):n(C12H22011)=8：1。(4)為了使Cr3+完全沉淀此時(shí),c(Cr3+)10-5molL-1,根據(jù)KspCr(OH)3=c(Cr3+)c3(OH-)=6.4X10-31,c(OH-)=4X109molL1,貝ijc

5、(H+)=1014/(4X10-9)molLT=0.25X10-5molL_1,pH=5.6。(6)CrO2cl2中Cr為+6價(jià)，被還原為+3價(jià)，Na2SO3中S為+4價(jià)被氧化為+6價(jià)。答案(1)適當(dāng)升溫、粉碎銘礦石、攪拌等(合理答案均可)(2)CrO2、SiO3(3)8：1(4)5.6(5)K2Cr2O7+4KCl+3H2SO4=3K2SO4+2CrO202+3H2O(6)6CrO2Cl2+9Na2SO3+3H2O=2Cr2(SO4)3+12NaCl+2Cr(OH)3J+3Na2SO4.(2019淄博二模)用工業(yè)制立德粉后的鉛鋅廢渣(主要成分為ZnO和PbSO4,雜質(zhì)為含Si、Fe3+、Cu

6、、Cd等元素的化合物)為原料，制活性氧化鋅和黃色顏料鉛銘黃，工業(yè)流程如圖所示：KOJLPhCrO4藺體川|門也節(jié)對t闔林中禎靛Cm康液,I,WIWA吉快元索的周明鐵以出小小計(jì)I川小sa，n足怦粒同刊用H=水口fclftA崔丈畫浪涌Hj/nj-ZnOHhCOj(NHJjCOIj已知常溫下Ksp(PbSO4)=1.6X105Ksp(PbCO3)=7.4X1014,KspFe(OH)可謹(jǐn)漸)=1.0X1038?！皦A浸”過程中PbSO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_氣體A的化學(xué)式為o“酸浸”過程中，在常溫下應(yīng)控制pH不低于“沉降I”中發(fā)生沉降反應(yīng)的離子方程式為(4)濾液D中溶質(zhì)的主要成分為。(5)以1t含鋅

7、元素10%的鉛鋅廢渣制得活性氧化鋅113.4kg,依據(jù)以上數(shù)據(jù)能否計(jì)算出鋅元素的回收率。若能，寫出計(jì)算結(jié)果，若不能，請說明理由：(6)常溫下NH3H20的電離常數(shù)Kb=1.8X10-5；碳酸的電離常數(shù)：Ka1=4.4X107,Ka2=5.6X1011o該溫度下某濃度的(NH4)2CO3溶液中c(NH才)/c(NH3H20)=18。則溶液pH為,c(HCO3)/c(H2CO3)=o解析(1)已知：常溫下Ksp(PbSO4)=1.6X10-5,Ksp(PbCO3)=7.4X10-14,所以“堿浸”過程中PbS04發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為PbS04(s)+C02(aq)=PbC03(s)+S04(aq

8、)；“酸浸”后產(chǎn)生的氣體為二氧化碳，化學(xué)式為C02。(2)“酸浸”過程中，若pH過低，酸性強(qiáng)，鐵與酸反應(yīng)生成的有關(guān)鐵的化合物進(jìn)入濾液中，再加堿時(shí)，會出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀，根據(jù)c(Fe3+)=1X10-5molL1時(shí)，KspFe(OH)3=c(Fe3+)Xc3(OH-)=1.0X10-38,c(OH-)=10-11molL-1,c(H+)=10-3molL-1,pH=3,因此要想除去鐵離子，在常溫下應(yīng)控制pH不低于3。(4)由圖知濾液B中含有的離子為Zn2+、NH4、CO3,加硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=6.06.5出現(xiàn)Zn2(OH)2CO3,濾液為(NH4”SO4。(5)除去銅、鎘的過程中添加了鋅粉，最終

9、ZnO中的鋅元素不完全來自于鉛鋅廢渣，無法計(jì)算鉛鋅廢渣中鋅元素的回收率，所以結(jié)論為不能。(6)常溫下NH3H2O的電離常數(shù)Kb=1.8X10-5；則NH4的水解平衡常數(shù)為1X1014/1.8X105,溶液中存在：NH4+H2ONH3H2O+H+則c(NH3H2O)Xc(H+)/c(NH4)=1X10-14/1.8X10-5,已知：c(NH4)/c(NH3H2O)=18,所以c(H+)=10-8molL-1,則溶液pH為8;溶液中存在HCO3+H2O=H2CO3+OH碳酸的電離常數(shù)：Ka1=4.4X10-7,Ka2=5.6X10i；可知Kh2=c(H2CO3)Xc(OH-)/c(HCO3)=1x

10、10-14/4.4X10-7,又因?yàn)閏(OH-)=10-6molL-1,所以c(HCO3)/c(H2CO3)=44。答案(1)PbSO4(s)+CO3(aq)=PbCO3(s)+SO2(aq)CO2(2)3(3)2Pb2+2OH+Cr2。2=2PbCrO4J+H2O(4)(NH4)2SO4(5)不能，因?yàn)槌ャ~、鎘的過程中添加了鋅粉，最終ZnO中的鋅元素不完全來自于鉛鋅廢渣，無法計(jì)算鉛鋅廢渣中鋅元素的回收率(6)844(2019試題調(diào)研)銳是一種熔點(diǎn)很高的金屬，具有良好的可塑性和低溫抗腐蝕性，有延展性、硬度大，無磁性。廣泛應(yīng)用于鋼鐵、航空航天、能源、化工等領(lǐng)域。工業(yè)上常用鈾爐渣(主要含F(xiàn)eOV

11、2O3,還有少量SiO2、P2O5等雜質(zhì))提取V2O5的流程如圖1所示:N.C以上SMJ酬L機(jī)爐清一焙燒H水混H除&,褥H祝飆4空氣浸出清健液圖1焙燒的目的是將FeO-V2O3轉(zhuǎn)化為可溶性NaVO3,其中鐵元素的化合價(jià)轉(zhuǎn)化為+3,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（2）力口MgSO4溶液的步驟中，濾渣的主要成分是（用化學(xué)式表示）。（3）沉鈕過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,得到的固體物質(zhì)往往需要洗滌，寫出實(shí)驗(yàn)室洗滌NH4VO3沉淀的操作方法：（4）已知常溫下NH4VO3的溶解度為0.468g,則NH4VO3的溶度積常數(shù)為。（假設(shè)水溶解溶質(zhì)后體積不變）（5）元素鈾在溶液中還可以以V2+（紫色）、V3+（綠色）

12、、VO2+（藍(lán)色）、VO2（淡黃色）等形式存在。利用鈾元素微粒間的反應(yīng)設(shè)計(jì)的可充電電池的工作原理如圖2所示，已知溶液中還含有1molH2SO4,請回答下列問題：質(zhì)交接原圖2充電時(shí)，左槽溶液的顏色由藍(lán)色逐漸變?yōu)榈S色，則左槽電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為放電過程中，右槽溶液顏色變化為，若此時(shí)外電路轉(zhuǎn)移了3.01X1022個(gè)電子，則左槽溶液中H+的變化量M（H+）=o解析向銳爐渣中加入碳酸鈉并在空氣中焙燒，生成的有NaVO3、氧化鐵、硅酸鈉、磷酸鈉，水浸后得到的浸出渣中含有氧化鐵，浸出液為NaVO3、硅酸鈉、磷酸鈉的水溶液，向?yàn)V液中加入硫酸鎂生成難溶的硅酸鎂、磷酸鎂沉淀，過濾后向溶液中再加入硫酸俊生成N

13、H4VO3沉淀，NH4VO3經(jīng)加熱生成V2O5。（4）常溫下NH4VO3的溶解度為0.468g,即100g水中溶解的NH4VO3的物質(zhì)的量為0.468g117g/mol=0.004mol,溶液體積為0.1L,則飽和NH4VO3的濃度為0.04mol/L,溶度積常數(shù)Ksp=c(NH；)c(VO3)=0.04X0.04=1.6X10-30(5)充電時(shí)，左槽溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)榈S色，說明左側(cè)電極上VO2+（藍(lán)色）失去電子生成VO2（淡黃色），左槽電極為陽極，電極反應(yīng)式為VO2+e-+H2O=VO2+2H+;放電過程中，右槽電極是負(fù)極，負(fù)極失電子鈾元素化合價(jià)升高，由V2+變?yōu)閂3+,溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色，放電時(shí)正極反應(yīng)為VO2+e-+2H+=VO2+H2O,若此時(shí)外電路轉(zhuǎn)移了3.01X1022個(gè)電子，則左槽溶液中消耗氫離子0.1mol,同時(shí)0.05mol氫離